Está ben documentado que as melloras incrementais no rendemento deportivo pódense acumular para crear un equipo gañador. As operacións nos campos petrolíferos non son unha excepción e é importante aproveitar este potencial para eliminar os custos de intervención innecesarios. Independentemente dos prezos do petróleo, como industria enfrontámonos a presións económicas e sociais para ser o máis eficientes posible.
No contexto actual, extraer o último barril de petróleo dos activos existentes mediante a reintrodución e perforación de ramais en pozos existentes é unha estratexia intelixente e rendible, sempre que se poida facer de forma rendible. A perforación con tubaxes en espiral (CT) é unha tecnoloxía infrautilizada que mellora a eficiencia en moitas áreas en comparación coa perforación convencional. Este artigo describe como os operadores poden aproveitar as ganancias de eficiencia que a CTD pode proporcionar para reducir custos.
entrada exitosa. Ata a data, a tecnoloxía de perforación con tubos en espiral (CTD) atopou dous nichos exitosos pero distintos en Alasca e Oriente Medio, fig. 1. En América do Norte, esta tecnoloxía aínda non se usa amplamente. Tamén coñecida como perforación sen perforación, describe como a tecnoloxía CTD pode usarse para extraer reservas de derivación detrás dun oleoduto a baixo custo; nalgúns casos, o período de recuperación dunha nova rama pódese medir en meses. A CTD non só se pode usar en aplicacións de baixo custo, senón que a vantaxe inherente da CT para operacións desequilibradas pode proporcionar flexibilidade operativa que pode aumentar considerablemente a taxa de éxito para cada pozo nun campo esgotado.
A CTD empregouse na perforación subbalanceada para aumentar a produción en campos convencionais de petróleo e gas esgotados. Esta aplicación da tecnoloxía aplicouse con moito éxito a depósitos en declive de baixa permeabilidade en Oriente Medio, onde o número de plataformas CTD aumentou lentamente nos últimos anos. Cando se usa a CTD subbalanceada, pódese reintroducir a través de pozos novos ou existentes. Outra importante aplicación exitosa de CTD durante varios anos é na vertente norte de Alasca, onde a CTD proporciona un método de baixo custo para volver poñer en servizo pozos antigos e aumentar a produción. A tecnoloxía desta aplicación aumenta considerablemente o número de barrís de marxe dispoñibles para os produtores da vertente norte.
Unha maior eficiencia leva a custos máis baixos. A perforación por CTD pode ser máis rendible que a perforación convencional por dúas razóns. En primeiro lugar, vémolo no custo total por barril, cunha menor reentrada a través da CTD que a través de novos pozos de recheo. En segundo lugar, vémolo na redución da variabilidade do custo dos pozos debido á adaptabilidade da tubaxe en espiral. Estas son as diversas eficiencias e beneficios:
secuencia de operacións. É posible perforar sen plataforma, realizar perforacións continuas (CTD) para todas as operacións ou combinar plataformas de traballo e tubaxe en espiral. A decisión sobre como construír o proxecto depende da dispoñibilidade e da economía dos provedores de servizos da zona. Dependendo da situación, o uso de plataformas de traballo, plataformas con cable e tubaxe en espiral pode proporcionar moitas vantaxes en termos de tempo de funcionamento e custos. Os pasos xerais inclúen:
Os pasos 3, 4 e 5 pódense realizar usando o paquete CTD. As etapas restantes deben ser realizadas polo equipo de revisión. Nos casos nos que as plataformas de reparación sexan menos custosas, as saídas da carcasa pódense realizar antes de instalar o paquete CTD. Isto garante que o paquete CTD só se pague cando se proporcione o valor máximo.
A mellor solución en América do Norte adoita ser realizar os pasos 1, 2 e 3 en varios pozos con plataformas de traballo antes de implementar o paquete CTD. As operacións CTD poden durar tan só de dous a catro días, dependendo da formación do obxectivo. Deste xeito, o bloque de revisión pode seguir á operación CTD e, a continuación, o paquete CTD e o paquete de revisión execútanse en conxunto.
Optimizar o equipo empregado e a secuencia de operacións pode ter un impacto significativo no custo global das operacións. Onde atopar aforros de custos depende da localización da operación. Nalgúns casos recoméndase o traballo sen perforación con unidades de rehabilitación, noutros casos o uso de unidades de tubos en espiral para realizar todo o traballo pode ser a mellor solución.
Nalgúns lugares, será rendible ter dous sistemas de retorno de fluídos e instalar o segundo cando se perfore o primeiro pozo. O paquete de fluídos do primeiro pozo transfírese entón ao segundo pozo, é dicir, mediante o paquete de perforación. Isto minimiza o tempo de perforación por pozo e reduce os custos. A flexibilidade das tubaxes flexibles permite unha planificación optimizada para maximizar o tempo de funcionamento e minimizar os custos.
Capacidades de control de presión sen igual. A capacidade máis obvia do CTD é o control preciso da presión do pozo. As unidades de tubaxe en espiral están deseñadas para un funcionamento subequilibrado, e tanto a perforación subequilibrada como a subequilibrada poden usar estranguladores BHP como estándar.
Como se mencionou anteriormente, tamén é posible cambiar rapidamente das operacións de perforación a operacións de sobrebalanceo de presión controlada a operacións de subbalanceo. No pasado, os CTD considerábanse limitados na lonxitude lateral que se podía perforar. Actualmente, as restricións aumentaron significativamente, como demostra o recente proxecto na ladeira norte de Alasca, que ten máis de 7.000 pés na dirección transversal. Isto pódese conseguir mediante o uso de guías de rotación continua, bobinas de maior diámetro e ferramentas de maior alcance na BHA.
Equipamento necesario para o envasado CTD. O equipamento necesario para un envase CTD depende do depósito e de se se require a selección de redución de presión. Os cambios prodúcense principalmente no lado de retorno do fluído. Pódese colocar facilmente unha conexión de inxección de nitróxeno simple dentro da bomba, lista para cambiar a perforación en dúas etapas se é necesario, fig. 3. As bombas de nitróxeno son fáciles de mobilizar na maioría dos lugares dos Estados Unidos. Se é necesario cambiar a operacións de perforación desequilibradas, requírese unha enxeñaría máis reflexiva na parte traseira para proporcionar flexibilidade operativa e reducir os custos.
O primeiro compoñente augas abaixo da pila de dispositivos preventores de erupcións é o colector de estrangulación. Este é o estándar para todas as operacións de perforación por CT que se empregan para controlar a presión no fondo do pozo. O seguinte dispositivo é un divisor. Ao traballar en sobrebalance, se non se prevé unha redución da presión, pode ser un simple separador de gases de perforación, que se pode evitar se non se resolve a situación de control do pozo. Se se prevé unha redución da presión, pódense construír separadores trifásicos ou tetrafásicos desde o principio, ou pódese deter a perforación e instalar un separador completo. O divisor debe conectarse a antorchas de sinalización situadas a unha distancia segura.
Despois do separador haberá tanques que se usarán como pozos. Se é posible, poden ser tanques de fracturación hidráulica sinxelos de teito aberto ou parques de tanques de produción. Debido á pequena cantidade de lodos ao volver inserir o CTD, non se necesita un axitador. Os lodos asentaranse no separador ou nun dos tanques de fracturación hidráulica. Se non se usa un separador, instale deflectores no tanque para axudar a separar as ranuras do vertedoiro do separador. O seguinte paso é conectar a centrífuga conectada á última etapa para eliminar os sólidos restantes antes da recirculación. Se se desexa, pódese incluír un tanque de mestura no sistema tanque/pozo para mesturar un sistema sinxelo de fluído de perforación sen sólidos ou, nalgúns casos, pódese mercar fluído de perforación premesturado. Despois do primeiro pozo, debería ser posible mover o lodo mesturado entre pozos e usar o sistema de lodo para perforar varios pozos, polo que o tanque de mestura só precisa instalarse unha vez.
Precaucións para os fluídos de perforación. Existen varias opcións de fluídos de perforación axeitados para CTD. A cuestión principal é usar líquidos simples que non conteñan partículas sólidas. As salmoiras inhibidas con polímeros son estándar para aplicacións de presión positiva ou controlada. Este fluído de perforación debe custar significativamente menos que o fluído de perforación usado nas plataformas de perforación convencionais. Isto non só reduce os custos operativos, senón que tamén minimiza calquera custo adicional relacionado coas perdas en caso de perda.
Ao perforar subbalanceado, pode ser un fluído de perforación bifásico ou un fluído de perforación monofásico. Isto determinarase pola presión do xacemento e o deseño do pozo. O fluído monofásico utilizado para a perforación subbalanceada adoita ser auga, salmoira, petróleo ou diésel. Cada un deles pódese reducir aínda máis en peso inxectando nitróxeno simultaneamente.
A perforación desequilibrada pode mellorar significativamente a economía do sistema ao minimizar os danos/incrustacións na capa superficial. A perforación con fluídos de perforación monofásicos adoita parecer menos custosa ao principio, pero os operadores poden mellorar moito a súa economía ao minimizar os danos superficiais e eliminar a estimulación custosa, o que en última instancia aumentará a produción.
Notas sobre o BHA. Ao elixir un conxunto de fondo de burato (BHA) para un CTD, hai dous factores importantes a ter en conta. Como se mencionou anteriormente, os tempos de construción e despregamento son especialmente importantes. Polo tanto, o primeiro factor a ter en conta é a lonxitude total do BHA, fig. 4. O BHA debe ser o suficientemente curto como para balancearse completamente sobre a válvula principal e aínda así fixar o ejector da válvula.
A secuencia de despregamento é colocar o BHA no burato, colocar o inxector e o lubricador sobre o burato, montar o BHA na cabeza do cable de superficie, retraer o BHA no lubricador, mover o inxector e o lubricador de volta no burato e construír a conexión co BOP. Este enfoque significa que non se require despregamento de torreta nin de presión, o que fai que o despregamento sexa rápido e seguro.
A segunda consideración é o tipo de formación que se está a perforar. Na perforación con barrena de perforación continua (CTD), a orientación da cara da ferramenta de perforación direccional vén determinada polo módulo de guía, que forma parte da BHA de perforación. O orientador debe ser capaz de navegar continuamente, é dicir, rotar no sentido horario ou antihorario sen deterse, a menos que o equipo de perforación direccional o requira. Isto permítelle perforar un burato perfectamente recto mentres se maximiza o WOB e o alcance lateral. Un WOB maior facilita a perforación de lados longos ou curtos con ROP alta.
Exemplo do sur de Texas. Perforáronse máis de 20.000 pozos horizontais nos campos de xisto de Eagle Ford. A explotación leva activa máis dunha década e o número de pozos marxinais que requirirán P&A está a aumentar. A explotación leva activa máis dunha década e o número de pozos marxinais que requirirán P&A está a aumentar. Месторождение активно действует уже более десяти лет, e количество малорентабельных бельных бельных скухххххххх лет P&A, увеличивается. O campo leva activo máis dunha década e o número de pozos marxinais que requiren P&A está a aumentar.该戏剧已经活跃了十多年，需要P&A 的边缘井数量正在增加。 P&A 的边缘井数量正在增加。 Месторождение активно действует уже более десяти лет, e количество краевых скважин, трющбин увеличивается. O campo leva activo máis dunha década e o número de pozos laterais que requiren P&A está a aumentar.Todos os pozos destinados a producir a lousa Eagle Ford pasarán polo Austin Chalk, un coñecido xacemento que produciu cantidades comerciais de hidrocarburos durante moitos anos. Púxose en marcha unha infraestrutura para aproveitar calquera barril adicional que se poida poñer no mercado.
A perforación con xiz en Austin ten moito que ver co desperdicio. As formacións carboníferas están fracturadas e son posibles perdas significativas ao cruzar grandes fracturas. Normalmente úsase lodo a base de petróleo para a perforación, polo que o custo dos baldes de lodo a base de petróleo perdidos pode ser unha parte significativa do custo dun pozo. O problema non é só o custo do fluído de perforación perdido, senón tamén os cambios nos custos dos pozos, que tamén deben terse en conta ao preparar os orzamentos anuais; ao reducir a variabilidade nos custos do fluído de perforación, os operadores poden usar o seu capital de forma máis eficiente.
O fluído de perforación que se pode empregar é unha salmoira simple sen sólidos que pode controlar a presión no fondo do pozo con estranguladores. Por exemplo, sería axeitada unha solución de salmoira ao 4 % de KCL que conteña goma xantana como axente adherente e amidón para controlar a filtración. O peso do fluído é duns 8,6-9,0 libras por galón e calquera presión adicional necesaria para sobrepresiónar a formación aplicarase á válvula de estrangulador.
Se se produce unha perda, a perforación pode continuar; se a perda é aceptable, a obturación pode abrirse para achegar a presión circulante á presión do xacemento ou incluso pecharse durante un período de tempo ata que se corrixa a perda. En termos de control de presión, a flexibilidade e a adaptabilidade da tubaxe en espiral é moito mellor que a das plataformas de perforación convencionais.
Outra estratexia que tamén se pode considerar ao perforar con tubaxe en espiral é cambiar a unha perforación subbalanceada en canto se cruza unha fractura de alta permeabilidade, o que resolve o problema das fugas e mantén a produtividade da fractura. Isto significa que, se as fracturas non se cruzan, o pozo pódese completar normalmente a baixo custo. Non obstante, se se cruzan fracturas, a formación protéxese de danos e a produción pódese maximizar mediante a perforación subbalanceada. Co equipo e o deseño da traxectoria axeitados, pódense percorrer máis de 7.000 pés en Austin Chalka.
xeneralizar. Este artigo describe os conceptos e as consideracións á hora de planificar campañas de perforción de baixo custo mediante perforación CT. Cada aplicación será lixeiramente diferente e este artigo aborda as principais consideracións. A tecnoloxía CTD madurou, pero as aplicacións reserváronse para dúas áreas específicas que apoiaron a tecnoloxía nos seus primeiros anos. A tecnoloxía CTD agora pódese usar sen o compromiso financeiro dunha actividade a longo prazo.
potencial de valor. Hai centos de miles de pozos produtores que finalmente terán que pechar, pero aínda hai volumes comerciais de petróleo e gas detrás do oleoduto. O CTD proporciona unha forma de adiar as emisións e asegurar as reservas de derivación cun desembolso de capital mínimo. Os tambores tamén se poden comercializar con moi pouca antelación, o que permite aos operadores aproveitar os prezos altos en semanas en lugar de meses e sen necesidade de contratos a longo prazo.
As melloras na eficiencia benefician a toda a industria, xa sexa a dixitalización, as melloras ambientais ou as melloras operativas. A tubaxe en espiral contribuíu á redución de custos nalgunhas partes do mundo e, agora que a industria está a cambiar, pode ofrecer os mesmos beneficios a maior escala.